Витая пара (twisted pair): Shielded Twisted Pair, STP Unshielded Twisted pair, UTP Коаксиальный кабель (coaxial) Волоконно-оптический кабель (optical fiber) - презентация

1 Витая пара (twisted pair): Shielded Twisted Pair, STP Unshielded Twisted pair, UTP Коаксиальный кабель (coaxial) Волоконно-оптический кабель (optical fiber) Радиоканалы: KB, CB и ДВ (Amplitude Modulation, AM) УКВ (Frequency Modulation, FM) СВЧ (microwaves) Связь в инфракрасном диапазоне Физические основы передачи данных

2 Связь двух узлов Оконечное оборудование данных (DTE - Data Terminal Equipment) Аппаратура передачи данных (DCE - Data Circuit terminating Equipment) Промежуточная аппаратура аналоговые линии цифровые линии

3 Основные характеристики линий связи: амплитудно-частотная характеристика (как затухает амплитуда синусоиды на выходе линии связи по сравнению с амплитудой на входе для всех частот сигнала); полоса пропускания (непрерывный диапазон частот, для которого отношение амплитуды выходного сигнала к амплитуде входного превышает заданный предел), (обычно 0.5); затухание (относительное уменьшение амплитуды сигнала); помехоустойчивость (способность уменьшать уровень внешних помех на внутренних проводниках); пропускная способность (бит/сек.) (максимально возможная скорость передачи данных); достоверность передачи данных (вероятность искажения для каждого передаваемого бита информации) (Bit Error Rate, BER 1: : ) Характеристики линий связи

4 Представление дискретной информации в среде передачи данных Сигналы двух типов: прямоугольные импульсы (а) синусоидальные волны (б,в,г) а) Кодирование (прямоугольные импульсы) б) Амплитудная модуляция в) Частотная модуляция г) Фазовая модуляция

5 Характеристики линий связи Искажение импульсных сигналов в компьютерных сетях

6 Режимы передачи информации

7 Способы передачи сигналов Симплексная передача Дуплексная (полнодуплексная) Полудуплексная TxRx Tx, Rx Rx, Tx Rx Tx Tx – передатчик Rx - приемник

8 Частотный диапазон ЧАСТОТЫ: LF-низкая MF-средняя HF-высокая VHF-очень высокая UHF-ультравысокая (УВЧ) SHF-сверхвысокая (СВЧ) EHF-чрезвычайно высокая THF-ужасно высокая

9 Коаксиальный кабель Коаксиальный кабель: RG-8, RG-11 («толстый») RG-58 («тонкий», 50 Ом) RG-59 (телевизионный, 75 Ом) Коннектор BNC

10 Витая пара: UTP (Unshielded Twisted Pair) Категория 5 (100 м., 10 Мбит/c – Ethernet 100 Mбит/c - Fast Ethernet 1 Гбит/c - Gigabit Ethernet) Категория 6 Коннектор RJ-45 STP (Shielded Twisted Pair) Type1 – Type9 Кабели

11 Витая пара Различное экранирование: STP - медной оплеткой, FTP - фольгой, SFTP - медной оплеткой и фольгой Кабель с витыми парами (UTP-кабель) неэкранированный

12 Оптоволоконный кабель 1. Многомодовое волокно со ступенчатым изменением показателя преломления (а); 2. Многомодовое волокно с плавным изменением показателя преломления (б); 3. Одномодовое волокно(в)

13 Особенности оптоволокна 1.По оптической линии связи можно передавать информацию со скоростью порядка 10**12 бит/с или Терабит/с. По одному волокну можно передать одновременно 10 миллионов телефонных разговоров и миллион видеосигналов. 2.Очень малое затухание светового сигнала в волокне. Физические особенности: Технические особенности: 1.Волокно изготавливается из недорогого материала – кварца. 2.Оптические волокна очень компактны и легки т.е. имеют диаметр около 100 мкм. 3.Для изготовления применяется особо прочный пластик, на кабельных заводах изготавливают самонесущие подвесные кабели, не содержащие металла и тем самым безопасные в электрическом отношении. 4.Системы связи на основе оптических волокон устойчивы к электромагнитным помехам, а передаваемая по световодам информация защищена от несанкционированного доступа 5.Важное свойство оптического волокна - долговечность. Из-за точности соединений необходимы дорогостоящие компоненты. Другой недостаток заключается в том, что для монтажа оптических волокон требуется прецизионное, а потому дорогое, технологическое оборудование. Как следствие, при аварии (обрыве) оптического кабеля затраты на восстановление выше, чем при работе с медными кабелями. Минусы:

14 Оптические соединители Виды соединений: 1. Оптический разъем (потеря 10-20%) 2. Механическое сращивание (10%) 3. Сплавка

15 Электронные компоненты систем оптической связи

16 Беспроводные сети Категории: - взаимодействующие системы; - беспроводные ЛВС (стандарт , WiFi); - беспроводные глобальные сети (стандарт, IEEE ).

17 Wi-Fi Wi-Fi стандарт на оборудование Wireless LAN. Преимущества Wi-Fi Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, может уменьшить стоимость развёртывания и расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например, вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслуживаться беспроводными сетями. Wi-Fi-устройства широко распространены на рынке. А устройства разных производителей могут взаимодействовать на базовом уровне сервисов. Wi-Fi сети поддерживают роуминг, поэтому клиентская станция может перемещаться в пространстве, переходя от одной точки доступа к другой. Wi-Fi это набор глобальных стандартов. В отличие от сотовых телефонов, Wi-Fi оборудование может работать в разных странах по всему миру.

18 Wi-Fi Недостатки Wi-Fi –Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах неодинаковы; –Самый популярный стандарт шифрования WEP может быть относительно легко взломан даже при правильной конфигурации;WEP –Wi-Fi имеют ограниченный радиус действия. Типичный домашний Wi-Fi маршрутизатор стандарта b или g имеет радиус действия 45 м в помещении и 90 м снаружи; –Неполная совместимость между устройствами разных производителей или неполное соответствие стандарту может привести к ограничению возможностей соединения или уменьшению скорости; –Уменьшение производительности сети во время дождя; –Перегрузка оборудования при передаче небольших пакетов данных из-за присоединения большого количества служебной информации; –Малая пригодность для работы приложений использующих медиа-потоки в реальном времени (например протокол RTP, применяемый в IP-телефонии)

19 Беспроводные сети Высокоскоростной беспроводной доступ к Интернет WiMAX (802.16e) ч ч астотный диапазон от 2 до 11ГГц пропускная способность до 75Mbps радиус действия до 45 км масштабируемость до неск. тыс. пользователей WiMAX подходит для решения следующих задач: Соединения точек доступа Wi-Fi друг с другом и другими сегментами Интернета. Wi-Fi Предоставления высокоскоростных сервисов передачи данных и телекоммуникационных услуг. Создания точек доступа, не привязанных к географическому положению. точек доступаточек доступа

20 Спутниковая связь Геостационарные спутники (высота км.) Средневысотные спутники (высота км.) Низкоорбитальные спутники (высота 1000 км.) Система Iridium построена на 66 спутниках Система Globalstar построена на 48 спутниках

21 Спутниковая связь ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система (ГЛОНАСС). Основа системы 24 спутника, на высоте км. Принцип измерения аналогичен американской системе GPS (NAVSTAR). Байконур, 26 октября 2007 года. Старт ракеты-носителя «Протон-К», выводящей на орбиту три спутника «Глонасс-М».

22 Спутниковая связь

23 Режимы передачи информации

24 Структурированная кабельная система СТАНДАРТЫ: EIA/TIA-568-А (американский); ISO/IEC IS (международный); EN (европейский). В стандартах приводятся спецификации по следующим областям: - среда передачи данных, - топология, - допустимая длина кабелей, - интерфейс подключения пользователей, - кабели и соединительная аппаратура, - пропускная способность, - практика установки. Преимущества использования СКС: 1.Универсальность 2.Увеличение срока службы 3.Возможность легкого расширения сети 4.Эффективное обслуживание 5.Надежность

25 Стандарт ISO/IEC IS (1995 год) Статья 1 - применимость стандарта Статья 2 - ссылки на нормативные документы Статья 3 - толкование используемых терминов и сокращений Статья 4 - критерии соответствия кабельной проводки данному стандарту Статья 5 - описывает структуру универсальной кабельной системы TO-телекоммуникационные розетки (Telecommunication Outlet) FD-этажный распределитель (Floor Distributor) BD-распределитель здания (Building Distributor) CD-кампусный распределитель (Campus Distributor)

26 Корпоративная сеть СамГУ

27 Стандарт ISO/IEC IS (1995 год) Статья 6 – реализация кабельной системы Статья 7 – требования к пропускной способности Статья 8 – требования к кабелям Статья 9 – требования к соединительной аппаратуре Статья 10 – требования к экранированию и заземлению Статья 11 – администрирование кабельной системы

28 Аксессуары кабельных систем ширин а 19" (483 мм), высота кратна модулю U (unit) 1 unit = 1,75" (44,5 мм) коммутационные панели (patch panel) средства организации кабелей

29 Аксессуары кабельных систем

30 Профили коробов:

31 Кабель «витая пара» Коннектор RJ-45

32 Патч-панели

33 Розетка (под RJ-45)

34 Инструмент для Разделки «витой пары»

35 Трансивер

36 Напольная стойка

37 Аксессуары кабельных систем Средства тестирования кабельной системы: